張進(jìn)松++關(guān)悅++周煥++張瑞華

摘 要

電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被稱為和電廠的“眼睛”，對(duì)核電廠的參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和報(bào)警處理，其系統(tǒng)自身的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷由為重要。本文結(jié)合秦山第二核電廠電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)際情況，敘述了其系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障自診斷，并提供一些針對(duì)性的意見。

【關(guān)鍵詞】電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 狀態(tài)監(jiān)測(cè) 故障診斷

核電廠是用核能轉(zhuǎn)化為電能的新型電廠，其安全穩(wěn)定運(yùn)行，關(guān)系到電力的正常輸送，為了能夠保證核電廠的正常工作運(yùn)行，對(duì)核電廠參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、對(duì)現(xiàn)場設(shè)備故障參數(shù)報(bào)警就必不可少，電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由此而產(chǎn)生。

1 系統(tǒng)簡介

電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由集中數(shù)據(jù)處理（KIT）和安全顯示盤（KPS）兩部分組成，簡稱為KIT/KPS，系統(tǒng)為操縱員提供數(shù)據(jù)采集信息與狀態(tài)、數(shù)據(jù)處理、關(guān)鍵設(shè)備點(diǎn)趨勢(shì)及報(bào)警、電站運(yùn)行數(shù)據(jù)或事故數(shù)據(jù)、安全顯示盤等功能；同時(shí)向公司網(wǎng)絡(luò)提供包括發(fā)電量等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)及重要設(shè)備運(yùn)行情況；另外在演習(xí)和事故應(yīng)急情況下，向應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)提供重要系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)。

KIT/KPS系統(tǒng)硬件由服務(wù)器、工程師站、操作員站、現(xiàn)場控制站等組成；網(wǎng)絡(luò)有管理網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)三層；電源配置雙路不間斷冗余電源，保證一路電源失效時(shí)，系統(tǒng)不受影響。系統(tǒng)內(nèi)包括硬件、網(wǎng)絡(luò)、電源等都能進(jìn)行自我狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷報(bào)警。

2 系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷

原秦山二廠1、2號(hào)機(jī)組KIT系統(tǒng)采用HS2000CAS系統(tǒng)，由于開發(fā)年限較早，設(shè)備較陳舊等因素導(dǎo)致該系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷功能較為單一，僅有設(shè)備狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和通道狀態(tài)的顯示，并且此三項(xiàng)功能都是通過設(shè)備狀態(tài)圖進(jìn)行監(jiān)測(cè)，人員無法全方位的監(jiān)控?cái)?shù)字化系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，存在一定的隱患。

改造后新系統(tǒng)采用MACSVI標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品進(jìn)行適應(yīng)性修改，在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)包括負(fù)荷、溫度、運(yùn)行狀態(tài)等，并以圖形或報(bào)警的方式供人員查詢，新系統(tǒng)監(jiān)測(cè)功能主要由系統(tǒng)設(shè)備故障、系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)圖、機(jī)柜狀態(tài)圖組成。

2.1 系統(tǒng)設(shè)備故障監(jiān)測(cè)

在系統(tǒng)內(nèi)部自動(dòng)生成了SYS系統(tǒng)，內(nèi)部的各個(gè)點(diǎn)都是系統(tǒng)內(nèi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)所需要的節(jié)點(diǎn)，通過這些節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，超出設(shè)定值時(shí)，進(jìn)設(shè)備故障日志中報(bào)警，提醒人員及時(shí)處理，如表1所示。

2.2 系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)圖

系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)圖，監(jiān)測(cè)服務(wù)器主從、網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)行狀態(tài)；操縱員站網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)行狀態(tài)；打印機(jī)運(yùn)行狀態(tài)；通訊站、網(wǎng)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)；機(jī)柜網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，機(jī)柜內(nèi)主控單元的主從，運(yùn)行狀態(tài)，點(diǎn)擊機(jī)柜，進(jìn)入IO設(shè)備圖，此圖中顯示模塊狀態(tài)，進(jìn)入模塊，能顯示通道狀態(tài)。

故障點(diǎn)以紅色標(biāo)識(shí)，主狀態(tài)和正常運(yùn)行以綠色標(biāo)示，從狀態(tài)和備用運(yùn)行以黃色標(biāo)示。對(duì)發(fā)生的故障以報(bào)警的形式提示運(yùn)行維護(hù)人員，方便故障定位。

通過系統(tǒng)狀態(tài)圖，現(xiàn)場控制站可以監(jiān)測(cè)I/O模件級(jí)狀態(tài)，Profibus現(xiàn)場總線可以監(jiān)測(cè)到通道級(jí)狀態(tài)；主控模件診斷包括CPU與內(nèi)存的周期自檢；I/O所有功能模件均為自帶CPU的智能卡件，每模件均可進(jìn)行周期性自診斷，包括通道回讀比較、通道的正確性、有效性判斷等等。數(shù)據(jù)采集網(wǎng)可以診斷全部I/O模件及主控模件運(yùn)行狀態(tài)，并將診斷結(jié)果上傳至系統(tǒng)服務(wù)器；電源模件具有診斷干接點(diǎn)輸出功能；系統(tǒng)中所有單元（端子模塊除外）均有狀態(tài)指示燈，包括運(yùn)行燈、故障燈、網(wǎng)絡(luò)通信燈、冗余主從狀態(tài)（冗余配置的主控模件）等；

2.3 機(jī)柜狀態(tài)圖

機(jī)柜狀態(tài)監(jiān)視圖主要由機(jī)柜狀態(tài)監(jiān)視模塊（NM830）、機(jī)柜狀態(tài)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)（Modbus-RTU）、通訊站、服務(wù)器、操縱員站組成。模塊用于完成對(duì)機(jī)柜的電源、門限開關(guān)、風(fēng)扇狀態(tài)等監(jiān)測(cè)

機(jī)柜狀態(tài)監(jiān)視模塊：用于采集機(jī)柜狀態(tài)信息，并將信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字量通過通訊接口上傳；對(duì)采集機(jī)柜狀態(tài)信息進(jìn)行邏輯判斷通過其板載的DO點(diǎn)亮機(jī)柜上的報(bào)警燈或傳送給其它系統(tǒng)。

機(jī)柜電源監(jiān)測(cè)：提供電母線電源故障監(jiān)測(cè)。通過配電柜內(nèi)的機(jī)柜狀態(tài)監(jiān)視模塊監(jiān)視各電源狀態(tài)，送至操縱員站顯示、報(bào)警，并在機(jī)柜門上有狀態(tài)燈顯示?？刂普鞠到y(tǒng)及驅(qū)動(dòng)電源監(jiān)測(cè)通過控制柜柜內(nèi)的機(jī)柜狀態(tài)監(jiān)視模塊監(jiān)視各電源狀態(tài)，送至操縱員站顯示、報(bào)警，并在機(jī)柜門上有狀態(tài)燈顯示。

機(jī)柜內(nèi)溫度監(jiān)測(cè)：通過機(jī)柜內(nèi)部的熱點(diǎn)偶，感知機(jī)柜溫度，將測(cè)量信號(hào)傳遞到NM830，最終傳到設(shè)備狀態(tài)圖上顯示、報(bào)警。

機(jī)柜風(fēng)扇監(jiān)測(cè)：提供機(jī)柜內(nèi)部風(fēng)扇狀態(tài)監(jiān)測(cè)，一旦有風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，會(huì)在機(jī)柜狀態(tài)圖顯示、報(bào)警。

機(jī)柜門限開關(guān)監(jiān)測(cè)：提供機(jī)柜門限開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，開機(jī)柜門，關(guān)機(jī)柜門都會(huì)在機(jī)柜狀態(tài)圖中顯示。

通過機(jī)柜狀態(tài)圖，可以監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部機(jī)柜的狀態(tài)，包括電源狀態(tài)、機(jī)柜內(nèi)溫度、柜門狀態(tài)、風(fēng)扇狀態(tài)等，并將匯總狀態(tài)送至機(jī)柜狀態(tài)圖報(bào)警。通過兩幅圖能夠直觀的將系統(tǒng)的各種狀態(tài)第一時(shí)間通知主控操作員，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的全方位監(jiān)控，便于及時(shí)的對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行干預(yù)處理。

3 結(jié)束語

電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自安裝調(diào)試至今，已經(jīng)有兩年了，系統(tǒng)通過自身的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷，及時(shí)提醒人員對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行維修，大大縮短了自身故障缺陷時(shí)間，提高了穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間，為核電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)

[1]顏昌輝.秦山二期KIT/KPS系統(tǒng)與一體化信息管理與自動(dòng)控制討論[J].中國核科技報(bào)告，2000.

[2]核工業(yè)第二研究設(shè)計(jì)院[Z].KIT/KPS系統(tǒng)手冊(cè).

作者單位

中核核電運(yùn)行管理有限公司 浙江省海鹽縣 314300